Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology8210.7868/S1028722118010094ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИUnknownMECHANISMS OF ANTI-INFLAMMATORY EFFECT OF GLYCOSYLATED POLYPEPTIDE COMPLEX EXTRACTED FROM SEA URCHIN STRONGYLOCENTROTUS DROEBACHIENSISМЕХАНИЗМЫ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ КОМПЛЕКСА ГЛИКОЗИЛИРОВАННЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ ВЫДЕЛЕННОГО ИЗ МОРСКИХ ЕЖЕЙ ВИДА STRONGYLOCENTROTUS DROEBACHIENSISKatelnikovaA. E.КательниковаА. Е.
Russian Federation

Postgraduate Student, Department of Pharmacology Northwest State Medical University of I.I. Mechnikov, 191015, Saint-Petersburg;

Head of the immunobiological research group Saint-Petersburg Institute of Pharmacy, 188663, Leningradskaya reg., Vsevolozhskiy district, Kuzmolovskiy

аспирант кафедры фармакологии, СЗГМУ им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург; руководитель группы иммунобиологических исследований ЗАО “Санкт-Петербургский институт фармации”

188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, п. Кузьмоловский, 245

katelnikova.ae@doclinika.ruKryshenK. L.КрышеньК. Л.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of Department of Toxicology and Microbiology

Leningradskaya reg., Vsevolozhskiy district

к.б.н., руководитель отдела токсикологии и микробиологии исследований

Ленинградская обл., Всеволожский р-н

MakarovaM. N.МакароваМ. Н.
Russian Federation

MD (Medicine), Deputy for science 

Leningradskaya reg., Vsevolozhskiy district

д.м.н., заместитель по науке исследований

Ленинградская обл., Всеволожский р-н

MakarovV. G.МакаровВ. Г.
Russian Federation

MD (Medicine), professor, General Director 

Leningradskaya reg., Vsevolozhskiy district

д.м.н., профессор, генеральный директор исследований

Ленинградская обл., Всеволожский р-н

ShikovA. N.ШиковА. Н.
Russian Federation

MD (Pharm.), Deputy on innovation activity 

Leningradskaya reg., Vsevolozhskiy district

д.фарм.н., заместитель по инновационной деятельности исследований

Ленинградская обл., Всеволожский р-н

Northwest State Medical University of I.I. MechnikovСеверо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. МечниковаSaint-Petersburg Institute of PharmacyЗАО “Санкт-Петербургский институт фармации”1501201821173791504202015042020Copyright ©; 2018, Katelnikova A.E., Kryshen K.L., Makarova M.N., Makarov V.G., Shikov A.N.Copyright ©; 2018, Кательникова А.Е., Крышень К.Л., Макарова М.Н., Макаров В.Г., Шиков А.Н.2018Katelnikova A.E., Kryshen K.L., Makarova M.N., Makarov V.G., Shikov A.N.Кательникова А.Е., Крышень К.Л., Макарова М.Н., Макаров В.Г., Шиков А.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/82

The results of research on two models of acute bronchitis induced by cigarette smoke and formaldehyde, in rats the substance of glycosylated polypeptides complex (GPC) provided anti-inflammatory effect. Based on these data, a search of anti-inflammatory action mechanisms of GPC. The aim of the study was to investigate the activity of GPC obtained from viscera of sea urchins S. droebachiensis on two cyclooxygenase isoforms (COX1 and COX2), 5 – lipoxygenase (5-LOX), lipopolysaccharide (LPS)-induced p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) phosphorylation, toll-like receptor 4 (TLR4). COX1/2 and 5-LOX activity studied using commercial kits (Cayman Chemicals, USA). GPC effects on LPS-induced p38 MAРK phosphorylation were studied using human monocyte cellline U937. To assess the interaction of GPC with toll-like receptor 4 (TLR4) cell line HEK-Blue-hTLR4 (Invivogen, USA) was used. Results of the study showed that GPC inhibited COX2 activity with IС50 67 µg/ml. Also, GPC inhibited LPS-induced p38 MAРK phosphorylation by blockade of TLR4 with ЕС50 2.7 µg/ml. In the other hand, GPC did not affect the activity of COX1 and 5-LOX. The obtained results allow to conclude that targets of GPC anti-inflammatory action are: COX2, of p38 MAРK and TLR4.

По результатам исследований субстанция, представляющая собой комплекс гликозилированных полипептидов (КГП), на двух моделях острого бронхита, индуцированного сига ретным дымом и индуцированного формалином, у крыс, оказывала противовоспалительное действие. На основании полученных данных начался поиск механизмов противовоспалительного действия КГП. Целью исследования являлось изучение влияния КГП, выделенного из внутренностей морских ежей вида S. droebachiensis на активность двух изоформ циклооксигеназы (ЦОГ1 и ЦОГ2), фермента 5-липооксигеназы (5-ЛОГ), липополисахарид (ЛПС)-индуцированное фосфорилирование митоген-активированной протеинкиназы (МАР-киназы) р38, толл-подобный рецептор 4 (TLR4). Активность КГП в отношении ферментов ЦОГ1/2 и 5-ЛОГ изучали с использованием коммерческих наборов (Cayman Chemicals, USA). Влияние на ЛПС-индуцированную активацию (фосфорилирование) МАР-киназы р38 изучали в культуре моноцитов человека линии U937. Для оценки взаимодействия КГП с TLR4 использовали клеточную линию HEK-Blue-hTLR4 (Invivogen, США). Результаты проведенного исследования показали, что в тестах in vitro КГП ингибировал активность ЦОГ2 с IС50 равной 67 мкг/мл и ЛПС-индуцированную активацию (фосфорилирование) МАР-киназы р38 с IС50–2,7 мкг/мл за счет блокады TLR4. На активность ЦОГ1 и 5-ЛОГ КГП не влиял. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что мишенями противовоспалительного действия КГП являются: ЦОГ2, МАР-киназа p38 и TLR4.

glycosylated polypeptide complexsea urchinsS. droebachiensiscyclooxygenaselipoxygenasep38 MAРKгликозилированный попептидный комплексморские ежиS. Droebachiensisциклооксигеназалипооксигеназаp38 MAРK1. Aneiros A., Garateix A. Bioactive peptides from marine sources: pharmacological properties and isolation procedures. Journal of Chromatography B2004, 803(1), 41–53.2. Уракова И.Н., Пожарицкая О.Н., Демченко Д.В., Шиков А.Н., Макаров В.Г. Биологическая активность и способы получения пептидов из рыб. Биология моря 2012, 38 (6), 421–427.3. Черешнев В.А., Гусев Е.Ю. Системное воспаление как иммунопатобиологический феномен. Цитокины и воспаление 2002, 1(2), 17.4. Руднов В.А. От локального воспаления к системному: выход на новые представления патогенеза критических состояний и перспективы терапии. Интенсивная терапия 2006, 3(1), 5–8.5. Krakauer T. Molecular therapeutic targets in inflammation: cyclooxygenase and NF-kappaB. Curr Drug Targets Inflamm Allergy 2004, 3(3), 317–324.6. Кукес В.Г. Клиническая фармакология. ГОЭТАР-Медиа, Москва, 2009, 985.7. Suleyman H., Demircan B., Karagoz Y. Antiinflammatory and side effects of cyclooxygenase inhibitors. Pharmacol Rep 2007, 59(3), 247–258.8. Holgate S.T., Peters-Golden M., Panettieri R.A., Henderson W.R. Roles of cysteinyl leukotrienes in airway inflammation, smooth muscle function, and remodeling. J. Allergy Clin Immunol 2003, 111(1), 18–34.9. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины. ООО “Издательство Фолиант”, СПб, 2008, 552.10. Huang G., Shi L.Z., Chi H. Regulation of JNK and p38 MAPK in the immune system: Signal integration, propagation and termination. Cytokine 2009, 48(3), 161–169.11. Cuadrado A., Nebreda A.R. Mechanisms and functions of p38 MAPK signaling. Biochemical Journal 2010, 429(3), 403–417.12. Елисеева Т.И., Балаболкин И.И. Современные технологии контроля бронхиальной астмы у детей (обзор). Соврем. технол. мед. 2015, 2, 168–184.13. Dumitru C.D., Ceci J.D., Tsatsanis C., Kontoyiannis D., Stamatakis K., Lin J.H., Patriotis C., Jenkins N.A., Copeland N.G., Kollias G., Tsichlis P.N. TNF-α induction by LPS is regulated posttranscriptionally via a Tpl2/ERK-dependent pathway. Cell 2000, 103, 1071–1083.14. Kyriakis J.M., Avruch J. Mammalian mitogen-activated protein kinase signal transduction pathways activated by stress and inflammation. Physiological Reviews 2009, 81, 807–869.15. Saklatvala J. The p38 MAP kinase pathway as a therapeutic target in inflammatory disease. Current Opinion Pharmacology 2004, 4, 372–377.16. Кательникова А.Е., Крышень К.Л., Макарова М.Н., Макаров В.Г., Воробьева В.В., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Е. Изучение специфической фармакологической активности комплекса гликозилированных полипептидов, выделенного из морских ежей вида Strongylocentrotus droebachiensis на модели острого бронхита, индуцированного формалином у крыс. Биофармацевтический журнал 2016, 8(6), 56–63.17. Mauer H. Disc electrophoresis and related techniques of polyacrylamide gel. Electrophoresis 1971, 44–45.18. Barnett J., Chow J., Ives D. Purification, characterization and selective inhibition of human prostaglandin G/H synthase 1 and 2 expressed in the baculovirus system. Biochim Biophys Acta 1994, 1209, 130–139.19. Wada Y., Nakajima-Yamada T., Yamada K., Tsuchida J., Yasumoto T., Shimozato T., Aoki K., Kimura T., Ushiyama S. R-130823, a novel inhibitor of p38 MAPK, ameliorates hyperalgesia and swelling in arthritis models. European Journal of Pharmacology 2005, 506, 285–295.20. Nishikawa M., Myoui A., Tomita T., Takahi K., Nampei A., Yoshikawa H. Prevention of the onset and progression of collagen-induced arthritis in rats by the potent p38 mitogen-activated protein kinase inhibitor FR167653. Arthritis and Rheumatism 2003, 48, 2670–2681.21. Badger A.M., Griswold D.E., Kapadia R., Blake S., Swift B.A., Hoffman S.J., Stroup G.B., Webb E., Rieman D.J., Gowen M., Boehm J.C., Adams J.L., Lee J.C. Disease-modifying activity of SB242235, a selective inhibitor of p38 mitogen-activated protein kinase, in rat adjuvant-arthritis. Arthritis and Rheumatism 2000, 43, 175–183.22. Hommes D., Blink B., Plasse T., Bartelsman J., Xu C., Macpherson B., Tytgat G., Peppelenbosch M., Van Deventer S. Inhibition of stress-activated MAP kinases induces clinical improvement in moderate to severe Crohn`s disease. Gastroenterology 2002, 122, 7–14.